1VK1B No.935862 S/N：104630編碼器

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 濟(jì)南友田機(jī)械設(shè)備有限公司，主營(yíng)各種進(jìn)口工業(yè)機(jī)械設(shè)備及其配件，儀器儀表，實(shí)驗(yàn)室器材，化學(xué)試劑。公司專注于進(jìn)口歐美工業(yè)產(chǎn)品，各種工業(yè)配件，儀器小到工業(yè)用的螺絲，大到幾百公斤重的電機(jī)。公司現(xiàn)在美國(guó)，德國(guó)，意大利分別設(shè)有辦事處和庫(kù)房，采用就近采購(gòu)原則，節(jié)省了采購(gòu)成本，從而讓利于客戶，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和貨期。

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編碼器（encoder）是將信號(hào)（如比特流）或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種；按照工作原理編碼器可分為增量式和式兩類。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。

主要分類

編輯

編碼器可按以下方式來(lái)分類。

1、按碼盤的刻孔方式不同分類

（1）增量型：就是每轉(zhuǎn)過(guò)單位的角度就發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)(也有發(fā)正余弦信號(hào)，

編碼器（圖1）

然后對(duì)其進(jìn)行細(xì)分，斬波出頻率更高的脈沖)，通常為A相、B相、Z相輸出，A相、B相為相互延遲1/4周期的脈沖輸出，根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn)，而且通過(guò)取A相、B相的上升和下降沿可以進(jìn)行2或4倍頻；Z相為單圈脈沖，即每圈發(fā)出一個(gè)脈沖。

（2）值型：就是對(duì)應(yīng)一圈，每個(gè)基準(zhǔn)的角度發(fā)出一個(gè)與該角度對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的數(shù)值，通過(guò)外部記圈器件可以進(jìn)行多個(gè)位置的記錄和測(cè)量。

2、按信號(hào)的輸出類型分為：電壓輸出、集電極開(kāi)路輸出、推拉互補(bǔ)輸出和長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)輸出。

3、以編碼器機(jī)械安裝形式分類

（1）有軸型：有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等。 [2] 

（2）軸套型：軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等。

4、以編碼器工作原理可分為：光電式、磁電式和觸點(diǎn)電刷式。

常見(jiàn)故障

編輯

1、編碼器本身故障：是指編碼器本身元器件出現(xiàn)故障，

編碼器（圖2）

導(dǎo)致其不能產(chǎn)生和輸出正確的波形。這種情況下需更換編碼器或維修其內(nèi)部器件。

2、編碼器連接電纜故障：這種故障出現(xiàn)的幾率 ，維修中經(jīng)常遇到，應(yīng)是優(yōu)先考慮的因素。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良，這時(shí)需更換電纜或接頭。還應(yīng)特別注意是否是由于電纜固定不緊，造成松動(dòng)引起開(kāi)焊或斷路，這時(shí)需卡緊電纜。

3、編碼器+5V電源下降：是指+5V電源過(guò)低， 通常不能低于4.75V，造成過(guò)低的原因是供電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗，這時(shí)需檢修電源或更換電纜。

4、式編碼器電池電壓下降：這種故障通常有含義明確的報(bào)警，

編碼器（圖3）

這時(shí)需更換電池，如果參考點(diǎn)位置記憶丟失，還須執(zhí)行重回參考點(diǎn)操作。

5、編碼器電纜屏蔽線未接或脫落：這會(huì)引入干擾信號(hào)，使波形不穩(wěn)定，影響通信的準(zhǔn)確性，必須保證屏蔽線可靠的焊接及接地。

6、編碼器安裝松動(dòng)：這種故障會(huì)影響位置控制 精度，造成停止和移動(dòng)中位置偏差量超差，甚至剛一開(kāi)機(jī)即產(chǎn)生伺服系統(tǒng)過(guò)載報(bào)警，請(qǐng)?zhí)貏e注意。

7、光柵污染 這會(huì)使信號(hào)輸出幅度下降，必須用脫脂棉沾*輕輕擦除油污。

安裝使用

編輯

型旋轉(zhuǎn)編碼器的機(jī)械安裝使用：

型旋轉(zhuǎn)編碼器的機(jī)械安裝有高速端安裝、低速端安裝、

編碼器（圖4）

輔助機(jī)械裝置安裝等多種形式。

高速端安裝：安裝于動(dòng)力馬達(dá)轉(zhuǎn)軸端（或齒輪連接），此方法優(yōu)點(diǎn)是分辨率高，由于多圈編碼器有4096圈，馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)在此量程范圍內(nèi)，可充分用足量程而提高分辨率，缺點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)物體通過(guò)減速齒輪后，來(lái)回程有齒輪間隙誤差，一般用于單向高精度控制定位，例如軋鋼的輥縫控制。另外編碼器直接安裝于高速端，馬達(dá)抖動(dòng)須較小，不然易損壞編碼器。

低速端安裝：安裝于減速齒輪后，如卷?yè)P(yáng)鋼絲繩卷筒的軸端或后一節(jié)減速齒輪軸端，此方法已無(wú)齒輪來(lái)回程間隙，測(cè)量較直接，精度較高，此方法一般測(cè)量長(zhǎng)距離定位，例如各種提升設(shè)備，送料小車定位等。 [3] 

輔助機(jī)械安裝：

常用的有齒輪齒條、鏈條皮帶、摩擦轉(zhuǎn)輪、收繩機(jī)械等。

接線方法

編輯

旋轉(zhuǎn)編碼器是一種光電式旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置，它將被測(cè)的角位移直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)（高速脈沖信號(hào)）。
　　編碼器如以信號(hào)原理來(lái)分，有增量型編碼器，型編碼器。
　　我們通常用的是增量型編碼器，可將旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出脈沖信號(hào)直接輸入給PLC，利用PLC的高速計(jì)數(shù)器對(duì)其脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以獲得測(cè)量結(jié)果。不同型號(hào)的旋轉(zhuǎn)編碼器，其輸出脈沖的相數(shù)也不同，有的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出A、B、Z三相脈沖，有的只有A、B相兩相，較簡(jiǎn)單的只有A相。
　　編碼器有5條引線，其中3條是脈沖輸出線，1條是COM端線，1條是電源線（OC門輸出型）。編碼器的電源可以是外接電源，也可直接使用PLC的DC24V電源。電源“-”端要與編碼器的COM端連接，“+ ”與編碼器的電源端連接。編碼器的COM端與PLC輸入COM端連接，A、B、Z兩相脈沖輸出線直接與PLC的輸入端連接，A、B為相差90度的脈沖，Z相信號(hào)在編碼器旋轉(zhuǎn)一圈只有一個(gè)脈沖，通常用來(lái)做零點(diǎn)的依據(jù)，連接時(shí)要注意PLC輸入的響應(yīng)時(shí)間。旋轉(zhuǎn)編碼器還有一條屏蔽線，使用時(shí)要將屏蔽線接地，提高抗干擾性。
　　編碼器-----------PLC
　　A-----------------X0
　　B-----------------X1
　　Z------------------X2
　　+24V------------+24V
　　COM------------- -24V-----------COM

工作原理

編輯

由一個(gè)中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，

編碼器（圖5）

有光電發(fā)射和接收器件讀取，獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差（相對(duì)于一個(gè)周波為360度），將C、D信號(hào)反向，疊加在A、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào)；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。

由于A、B兩相相差90度，可通過(guò)比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過(guò)零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí)，塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。

分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。

主要作用

編輯

它是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串?dāng)?shù)字脈沖信號(hào)的旋轉(zhuǎn)式傳感器，

編碼器（圖6）

這些脈沖能用來(lái)控制角位移，如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起，也可用于測(cè)量直線位移。

編碼器產(chǎn)生電信號(hào)后由數(shù)控制置CNC、可編程邏輯控制器PLC、控制系統(tǒng)等來(lái)處理。這些傳感器主要應(yīng)用在下列方面：機(jī)床、材料加工、電動(dòng)機(jī)反饋系統(tǒng)以及測(cè)量和控制設(shè)備。在ELTRA編碼器中角位移的轉(zhuǎn)換采用了光電掃描原理。讀數(shù)系統(tǒng)是基于徑向分度盤的旋轉(zhuǎn)，該分度由交替的透光窗口和不透光窗口構(gòu)成的。此系統(tǒng)全部用一個(gè)紅外光源垂直照射，這樣光就把盤子上的圖像投射到接收器表面上，該接收器覆蓋著一層光柵，稱為準(zhǔn)直儀，它具有和光盤相同的窗口。接收器的工作是感受光盤轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的光變化，然后將光變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電變化。一般地，旋轉(zhuǎn)編碼器也能得到一個(gè)速度信號(hào)，這個(gè)信號(hào)要反饋給變頻器，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出數(shù)據(jù)。故障現(xiàn)象：1、旋轉(zhuǎn)編碼器壞（無(wú)輸出）時(shí)，變頻器不能正常工作，變得運(yùn)行速度很慢，而且一會(huì)兒變頻器保護(hù)，顯示“PG斷開(kāi)”...聯(lián)合動(dòng)作才能起作用。要使電信號(hào)上升到較高電平，并產(chǎn)生沒(méi)有任何干擾的方波脈沖，這就必須用電子電路來(lái)處理。編碼器pg接線與參數(shù)矢量變頻器與編碼器pg之間的連接方式，必須與編碼器pg的型號(hào)相對(duì)應(yīng)。一般而言，編碼器pg型號(hào)分差動(dòng)輸出、集電極開(kāi)路輸出和推挽輸出三種，其信號(hào)的傳遞方式必須考慮到變頻器pg卡的接口，因此選擇合適的pg卡型號(hào)或者設(shè)置合理.

編碼器一般分為增量型與型，它們存著大的區(qū)別：在增量編碼器的情況下，

編碼器（圖7）

位置是從零位標(biāo)記開(kāi)始計(jì)算的脈沖數(shù)量確定的，而型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里，每個(gè)位置的輸出代碼的讀數(shù)是的；　因此，當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí)，型編碼器并不與實(shí)際的位置分離。如果電源再次接通，那么位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的，有效的；　不像增量編碼器那樣，必須去尋找零位標(biāo)記。

編碼器的廠家生產(chǎn)的系列都很全，一般都是的，如電梯型編碼器、機(jī)床編碼器、伺服電機(jī)型編碼器等，并且編碼器都是智能型的，有各種并行接口可以與其它設(shè)備通訊。

編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種裝置。前者成為碼盤，后者稱碼尺．按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種．接觸式采用電刷輸出，一電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來(lái)表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”；非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時(shí)以透光區(qū)和不透光區(qū)來(lái)表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”。

按照工作原理編碼器可分為增量式和式兩類。

編碼器（圖8）

增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。

旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖，通過(guò)計(jì)數(shù)設(shè)備來(lái)知道其位置，當(dāng)編碼器不動(dòng)或停電時(shí)，依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來(lái)記住位置。這樣，當(dāng)停電后，編碼器不能有任何的移動(dòng)，當(dāng)來(lái)電工作時(shí)，編碼器輸出脈沖過(guò)程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計(jì)數(shù)設(shè)備記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移，而且這種偏移的量是無(wú)從知道的，只有錯(cuò)誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。解決的方法是增加參考點(diǎn)，編碼器每經(jīng)過(guò)參考點(diǎn)，將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點(diǎn)以前，是不能保證位置的準(zhǔn)確性的。為此，在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn)，開(kāi)機(jī)找零等方法。這樣的編碼器是由碼盤的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。

編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的性，它無(wú)需記憶，無(wú)需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。

由于編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器，

編碼器（圖9）

已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。型編碼器因其高精度，輸出位數(shù)較多，如仍用并行輸出，其每一位輸出信號(hào)必須確保連接很好，對(duì)于較復(fù)雜工況還要隔離，連接電纜芯數(shù)多，由此帶來(lái)諸多不便和降低可靠性，因此，編碼器在多位數(shù)輸出型，一般均選用串行輸出或總線型輸出，德國(guó)生產(chǎn)的型編碼器串行輸出較常用的是SSI（同步串行輸出）。

多圈式編碼器。編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理，當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)另一組碼盤（或多組齒輪，多組碼盤），在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼，以擴(kuò)大編碼器的測(cè)量范圍，這樣的編碼器就稱為多圈式編碼器，它同樣是由機(jī)械位置確定編碼，每個(gè)位置編碼一不重復(fù)，而無(wú)需記憶。多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測(cè)量范圍大，實(shí)際使用往往富裕較多，這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn)，將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了，而大大簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試難度。多圈式編碼器在長(zhǎng)度定位方面的優(yōu)勢(shì)明顯，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。

信號(hào)輸出

編輯

信號(hào)輸出有正弦波（電流或電壓），方波(TTL、HTL)，

編碼器（圖10）

集電極開(kāi)路(PNP、NPN)，推拉式多種形式，其中TTL為長(zhǎng)線差分驅(qū)動(dòng)（對(duì)稱A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也稱推拉式、推挽式輸出，編碼器的信號(hào)接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對(duì)應(yīng)。

信號(hào)連接—編碼器的脈沖信號(hào)一般連接計(jì)數(shù)器、PLC、計(jì)算機(jī),PLC和計(jì)算機(jī)連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開(kāi)關(guān)頻率有低有高。

如單相聯(lián)接，用于單方向計(jì)數(shù)，單方向測(cè)速。

A.B兩相聯(lián)接，用于正反向計(jì)數(shù)、判斷正反向和測(cè)速。

A、B、Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測(cè)量。

A、A-,B、B-,Z、Z-連接，由于帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)的連接，電流對(duì)于電纜貢獻(xiàn)的電磁場(chǎng)為0,衰減小，抗干擾，可傳輸較遠(yuǎn)的距離。

對(duì)于TTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器，信號(hào)傳輸距離可達(dá)150米。

對(duì)于HTL的帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)輸出的編碼器，信號(hào)傳輸距離可達(dá)300米。

選型注意

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應(yīng)注意三方面的參數(shù)：

1、機(jī)械安裝尺寸：包括定位止口，軸徑，安裝孔位;電纜出線方式;安裝空間體積;工作環(huán)境防護(hù)等級(jí)是否滿足要求。

2、分辨率：即編碼器工作時(shí)每圈輸出的脈沖數(shù)，是否滿足設(shè)計(jì)使用精度要求。

3、電氣接口：編碼器輸出方式常見(jiàn)有推拉輸出(F型HTL格式)，電壓輸出(E)，集電極開(kāi)路(C，常見(jiàn)C為NPN型管輸出，C2為PNP型管輸出)，長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器輸出。其輸出方式應(yīng)和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配。

優(yōu)缺點(diǎn)

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光電編碼器

優(yōu)點(diǎn)：體積小，精密，本身分辨度可以很高，無(wú)接觸無(wú)磨損;同一品種既可檢測(cè)角度位移，又可在機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置幫助下檢測(cè)直線位移;多圈光電編碼器可以檢測(cè)相當(dāng)長(zhǎng)量程的直線位移(如25位多圈)。壽命長(zhǎng)，安裝隨意，接口形式豐富，價(jià)格合理。成熟技術(shù)，多年前已在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。

缺點(diǎn)：精密但對(duì)戶外及惡劣環(huán)境下使用提出較高的保護(hù)要求；量測(cè)直線位移需依賴機(jī)械裝置轉(zhuǎn)換，需消除機(jī)械間隙帶來(lái)的誤差；檢測(cè)軌道運(yùn)行物體難以克服滑差。

靜磁柵編碼器

優(yōu)點(diǎn)：體積適中，直接測(cè)量直線位移，數(shù)字編碼，理論量程沒(méi)有限制；無(wú)接觸無(wú)磨損，抗惡劣環(huán)境，可水下1000米使用；接口形式豐富，量測(cè)方式多樣；價(jià)格尚能接受。

缺點(diǎn)：分辨度1mm不高；測(cè)量直線和角度要使用不同品種；不適于在精小處實(shí)施位移檢測(cè)（大于260毫米）。

電動(dòng)機(jī)（Motor）是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈（也就是定子繞組）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并作用于轉(zhuǎn)子（如鼠籠式閉合鋁框）形成磁電動(dòng)力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動(dòng)機(jī)按使用電源不同分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，電力系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)大部分是交流電機(jī)，可以是同步電機(jī)或者是異步電機(jī)（電機(jī)定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速）。電動(dòng)機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的方向跟電流方向和磁感線（磁場(chǎng)方向）方向有關(guān)。電動(dòng)機(jī)工作原理是磁場(chǎng)對(duì)電流受力的作用，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

基本介紹

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發(fā)明過(guò)程

電動(dòng)機(jī)使用了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用的原理（這是不同于電流的磁效應(yīng)的說(shuō)法，現(xiàn)行人教版九年級(jí)物理明確把二者分開(kāi)），發(fā)現(xiàn)這一原理的的是丹麥物理學(xué)家—奧斯特，1777年8月14日生于蘭格朗島魯?shù)聠藤e的一個(gè)藥劑師家庭。1794年考入哥本哈根大學(xué)，1799年獲博士學(xué)位。1801～1803年去德、法等國(guó)訪問(wèn)，結(jié)識(shí)了許多物理學(xué)家及化學(xué)家。1806年起任哥本哈根大學(xué)物理學(xué)教授，1815年起任丹麥皇學(xué)會(huì)常務(wù)秘書。1820年因電流磁效應(yīng)這一杰出發(fā)現(xiàn)獲英國(guó)家學(xué)會(huì)科普利獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

奧斯特

1829年起任哥本哈根工學(xué)院院長(zhǎng)。1851年3月9日在哥本哈根。他曾對(duì)物理學(xué)、化學(xué)和哲學(xué)進(jìn)行過(guò)多方面的研究。由于受康德哲學(xué)與謝林的自然哲學(xué)的影響，堅(jiān)信自然力是可以相互轉(zhuǎn)化的，*探索電與磁之間的聯(lián)。1820年4月終于發(fā)現(xiàn)了電流對(duì)磁針的作用，即電流的磁效應(yīng)。同年7月21日以《關(guān)于磁針上電沖突作用的實(shí)驗(yàn)》為題發(fā)表了他的發(fā)現(xiàn)。這篇短短的論文使歐洲物理學(xué)界產(chǎn)生了*震動(dòng)，導(dǎo)致了大批實(shí)驗(yàn)成果的出現(xiàn)，由此開(kāi)辟了物理學(xué)的新領(lǐng)域──電磁學(xué)。

1812年他提出了光與電磁之間聯(lián)的思想。1822年他對(duì)液體和氣體的壓縮性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。1825年提煉出鋁，但純度不高。在聲學(xué)研究中，他試圖發(fā)現(xiàn)聲所引起的電現(xiàn)象。他的后一次研究工作是抗磁性。他是一位熱情洋溢重視科研和實(shí)驗(yàn)的教師，他說(shuō)：“我不喜歡那種沒(méi)有實(shí)驗(yàn)的枯燥的講課，所有的科學(xué)研究都是從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的”。因此受到學(xué)生歡迎。他還是的講演家和自然科學(xué)普及工作者，1824年倡議成立丹麥科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)，創(chuàng)建了丹麥*個(gè)物理實(shí)驗(yàn)室。1908年丹麥自然科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)建立“奧斯特獎(jiǎng)?wù)?rdquo;，以表彰做出重大貢獻(xiàn)的物理學(xué)家。1934年以“奧斯特”命名CGS單位制中的磁場(chǎng)強(qiáng)度單位。1937年美國(guó)物理教師協(xié)會(huì)設(shè)立“奧斯特獎(jiǎng)?wù)?rdquo;，獎(jiǎng)勵(lì)在物理教學(xué)上做出貢獻(xiàn)的物理教師。

1821年法拉第完成了*項(xiàng)重大的電發(fā)明。在這兩年之前，奧斯特已發(fā)現(xiàn)如果電路中有電流通過(guò)，它附近的普通羅盤的磁針就會(huì)發(fā)生偏移。法拉第從中得到啟發(fā)，認(rèn)為假如磁鐵固定，線圈就可能會(huì)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)這種設(shè)想，他成功地發(fā)明了一種簡(jiǎn)單的裝置。在裝置內(nèi)，只要有電流通過(guò)線路，線路就會(huì)繞著一塊磁鐵不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。事實(shí)上法拉第發(fā)明的是*臺(tái)電動(dòng)機(jī)，是*臺(tái)使用電流將物體運(yùn)動(dòng)的裝置。雖然裝置簡(jiǎn)陋，但它卻是今天世界上使用的所有電動(dòng)機(jī)的祖先。這是一項(xiàng)重大的突破。只是初它的實(shí)際用途還非常有限，因?yàn)楫?dāng)時(shí)除了用簡(jiǎn)陋的電池以外別無(wú)其它方法發(fā)電。

1873年，比利時(shí)人格拉姆發(fā)明大功率電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)從此開(kāi)始大規(guī)模用于工業(yè)生產(chǎn)。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

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我國(guó)的電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)開(kāi)始于1917年，該行業(yè)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成比較完整的產(chǎn)業(yè)體系。我國(guó)電動(dòng)機(jī)制造行業(yè)隨著電力發(fā)展呈現(xiàn)出勃勃生機(jī)，產(chǎn)銷規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益都有了大幅度提高。

2005-2011年，我國(guó)電動(dòng)機(jī)制造行業(yè)銷售收入年均增長(zhǎng)36.92%。除了2009年受金融危機(jī)影響，制造業(yè)普遍下滑，電動(dòng)機(jī)的同比增速下降到11.20%之外，其他年份，我國(guó)電動(dòng)機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)率均處于較高水平，同比均在20%以上，即使在2011年我國(guó)制造業(yè)發(fā)展速度普遍放緩的情況下，電動(dòng)機(jī)的同比增長(zhǎng)仍達(dá)到21.87%。

電機(jī)制造企業(yè)應(yīng)建立自主品牌，發(fā)力，拓展海外市場(chǎng)，保障產(chǎn)品質(zhì)量和售后服務(wù)，向航空、航、、核電以及特種電機(jī)等新領(lǐng)域發(fā)展，才能在嚴(yán)峻的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

在全社會(huì)電能消耗中，有70%左右耗費(fèi)在工業(yè)領(lǐng)域，而工業(yè)電機(jī)的耗電量又占據(jù)整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域用電的70%。提高電機(jī)效率可以主要通過(guò)2種方式，通過(guò)一個(gè)頻率轉(zhuǎn)換器，提高運(yùn)作效率的交流電機(jī)；二是使用高效電機(jī)。不同的頻率轉(zhuǎn)換器是主要的工業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能，節(jié)能效率一般在30%以上，在某些行業(yè)甚至高達(dá)40%-50%。高效電機(jī)的市場(chǎng)應(yīng)用比例仍然相對(duì)較低，但低能源效率標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)貼政策的支持，未來(lái)高效電機(jī)的市場(chǎng)應(yīng)用比例將大幅上升。

2012年1-12月，我國(guó)累計(jì)出口電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)30.96億臺(tái)，與2011年同期相比減少了8.2%，累計(jì)出口金額達(dá)92.24億美元，同比增長(zhǎng)5.0%。12月當(dāng)月，我國(guó)電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)出口量為2.748億臺(tái)，出口金額為8.18億美元。在投資上，應(yīng)該在政策利好出臺(tái)前提前布局。高效電機(jī)市場(chǎng)應(yīng)用比例仍較低，但在低能效標(biāo)準(zhǔn)及補(bǔ)貼政策支持下，未來(lái)高效電機(jī)的市場(chǎng)應(yīng)用比例將大幅上升。 電機(jī)系統(tǒng)包括控制裝置、電動(dòng)機(jī)、被拖動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置以及管網(wǎng)負(fù)荷等，是一個(gè)涉及多學(xué)科、多專業(yè)、多領(lǐng)域的復(fù)雜系

戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、合同能源管理政策、市場(chǎng)化節(jié)能環(huán)保服務(wù)體系建設(shè)、資源綜合利用和再制造及節(jié)能產(chǎn)品惠民工程高效電機(jī)推廣為電機(jī)行業(yè)發(fā)展帶來(lái)重大機(jī)遇，與之相關(guān)的電機(jī)生產(chǎn)制造商和電機(jī)配套企業(yè)也迎來(lái)了產(chǎn)品更新?lián)Q代的市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力。特別是為適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新趨勢(shì)，高效電機(jī)已逐漸成為未來(lái)市場(chǎng)的主流。

我國(guó)電機(jī)年用電量超過(guò)2萬(wàn)億千瓦時(shí)，約占全國(guó)用電量的60%和工業(yè)用電量的80%。高效電機(jī)能耗比普通電機(jī)低20%~30%，但我國(guó)高效電機(jī)*只有10%，因此大力推廣高效電機(jī)會(huì)對(duì)國(guó)家推進(jìn)節(jié)能減排具有一定意義，其潛在的市場(chǎng)商機(jī)也初現(xiàn)端倪。

我國(guó)電機(jī)產(chǎn)品雖然種類繁多，但效率普遍不高，嚴(yán)重存在"大馬拉小車"的現(xiàn)象，高效電機(jī)的推廣與應(yīng)用已經(jīng)刻不容緩。我國(guó)"十二五"期間將集中力量圍繞電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程、裝備制造調(diào)整和振興、新能源領(lǐng)域技術(shù)的大力推進(jìn)，優(yōu)化發(fā)展一批高效節(jié)能環(huán)保重點(diǎn)產(chǎn)品，淘汰一批普通效率的電機(jī)產(chǎn)品，促進(jìn)產(chǎn)品更新?lián)Q代。在*公布的《高耗能落后機(jī)電設(shè)備（產(chǎn)品）淘汰目錄（第二批）》中，電機(jī)設(shè)備位列其中，預(yù)示我國(guó)電機(jī)行業(yè)即將面臨市場(chǎng)和科技的全新發(fā)展。

為有效淘汰低效電機(jī)、加快高效電機(jī)的推廣，*發(fā)布的新版《中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)于2012年9月實(shí)施，中小型電機(jī)行業(yè)面臨較大的影響。目前我國(guó)大批量生產(chǎn)的Y、Y2、Y3系列三相異步電動(dòng)機(jī)將被禁止生產(chǎn)，享受國(guó)家惠民工程的YX3系列高效率三相異步電動(dòng)機(jī)將有可能不再得到政策補(bǔ)貼。高效電機(jī)的研發(fā)與推廣猶如在弦之箭，行業(yè)內(nèi)關(guān)注度*。

使用壽命

電動(dòng)機(jī)的壽命與絕緣劣化或是滑動(dòng)部的摩耗、軸承的劣化等造

壽命圖_電動(dòng)機(jī)外殼溫度

成的功能障礙等各項(xiàng)要素有關(guān)，大部分視軸承狀況而定。軸承的壽命如下述，有機(jī)構(gòu)壽命、潤(rùn)滑油壽命兩種。軸承的壽命

1、潤(rùn)滑油因熱劣化的潤(rùn)滑油壽命

2、運(yùn)轉(zhuǎn)疲勞造成的機(jī)械壽命

電動(dòng)機(jī)在絕大部分的情況下，因發(fā)熱對(duì)于潤(rùn)滑油壽命的影響更甚于加在軸承上的負(fù)載重量對(duì)機(jī)械壽命的影響。因此，以潤(rùn)滑油壽命推算電動(dòng)機(jī)壽命，對(duì)潤(rùn)滑油壽命影響大的要因是溫度，溫度大幅地影響了壽命時(shí)間。

啟動(dòng)方式

電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式包括：全壓直接啟動(dòng)、自耦減壓起動(dòng)、y-δ 起動(dòng)、軟起動(dòng)器、變頻器。

全壓直接起動(dòng)：

在電網(wǎng)容量和負(fù)載兩方面都允許全壓直接起動(dòng)的情況下，可以考慮采用全壓直接起動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是操縱控制方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，而且比較經(jīng)濟(jì)。主要用于小功率電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，從節(jié)約電能的角度考慮，大于11kw 的電動(dòng)機(jī)不宜用此方法。

自耦減壓起動(dòng)：

利用自耦變壓器的多抽頭減壓，既能適應(yīng)不同負(fù)載起動(dòng)的需要，又能得到更大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，是一種經(jīng)常被用來(lái)起動(dòng)較大容量電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)方式。它的大優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，當(dāng)其繞組抽頭在80%處時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)直接起動(dòng)時(shí)的64%。并且可以通過(guò)抽頭調(diào)節(jié)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。至今仍被廣泛應(yīng)用。

y-δ 起動(dòng)：

對(duì)于正常運(yùn)行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，如果在起動(dòng)時(shí)將定子繞組接成星形，待起動(dòng)完畢后再接成三角形，就可以降低起動(dòng)電流，減輕它對(duì)電網(wǎng)的沖擊。這樣的起動(dòng)方式稱為星三角減壓起動(dòng)，或簡(jiǎn)稱為星三角起動(dòng)（y-δ 起動(dòng)）。采用星三角起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流只是原來(lái)按三角形接法直接起動(dòng)時(shí)的1/3。如果直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流以6～7ie 計(jì)，則在星三角起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流才2～2.3 倍。這就是說(shuō)采用星三角起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也降為原來(lái)按三角形接法直接起動(dòng)時(shí)的1/3。適用于無(wú)載或者輕載起動(dòng)的場(chǎng)合。并且同任何別的減壓起動(dòng)器相比較，其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，價(jià)格也。除此之外，星三角起動(dòng)方式還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即當(dāng)負(fù)載較輕時(shí)，可以讓電動(dòng)機(jī)在星形接法下運(yùn)行。此時(shí)，額定轉(zhuǎn)矩與負(fù)載可以匹配，這樣能使電動(dòng)機(jī)的效率有所提高，并因之節(jié)約了電力消耗。

軟起動(dòng)器：

這是利用了可控硅的移相調(diào)壓原理來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓起動(dòng)，主要用于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制，起動(dòng)效果好但成本較高。因使用了可控硅元件，可控硅工作時(shí)諧波干擾較大，對(duì)電網(wǎng)有一定的影響。另外電網(wǎng)的波動(dòng)也會(huì)影響可控硅元件的導(dǎo)通，特別是同一電網(wǎng)中有多臺(tái)可控硅設(shè)備時(shí)。因此可控硅元件的故障率較高，因?yàn)樯婕暗诫娏﹄娮蛹夹g(shù)，因此對(duì)維護(hù)技術(shù)人員的要求也較高。

變頻器：

變頻器是現(xiàn)代電動(dòng)機(jī)控制領(lǐng)域技術(shù)含量，控制功能較全、控制效果好的電機(jī)控制裝置，它通過(guò)改變電網(wǎng)的頻率來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。因?yàn)樯婕暗诫娏﹄娮蛹夹g(shù)，微機(jī)技術(shù)，因此成本高，對(duì)維護(hù)技術(shù)人員的要求也高，因此主要用在需要調(diào)速并且對(duì)速度控制要求高的領(lǐng)域。

調(diào)速方法

電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法很多，能適應(yīng)不同生產(chǎn)機(jī)械速度變化的要求。一般電動(dòng)機(jī)調(diào)

速時(shí)其輸出功率會(huì)隨轉(zhuǎn)速而變化。從能量消耗的角度看，調(diào)速大致可分兩種 ：

① 保持輸入功率不變。通過(guò)改變調(diào)速裝置的能量消耗，調(diào)節(jié)輸出功率以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

②控制電動(dòng)機(jī)輸入功率以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)電機(jī)、變頻電機(jī)、調(diào)速電機(jī)、三相異步電動(dòng)機(jī)、高壓電機(jī)、多速電機(jī)、雙速電機(jī)和防爆電機(jī)。